Combining integrative statistical analysis and bioinformatics prediction of the secretome and surfaceome to understand inter-organ dialogue | Combiner analyses statistiques intégratives et prédiction bioinformatique du sécrétome et du surfacéome pour comprendre le dialogue inter-organes

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English. Le rapport de masse entre les tissus adipeux (TA) et musculaire est l’un des déterminants des performances deproduction et des capacités adaptatives des bovins à des changements environnants. Les connaissances actuellessuggèrent une priorisation ou une compétition pour la croissance des muscles comparativement à celle des TA, viaune régulation du partage des nutriments impliquant notamment des interactions moléculaires entre ces deux tissus.Ces relations connaissent aujourd’hui un début de confirmations expérimentales mais restent mal connues1. Ainsi,nous avons fait l’hypothèse que le couplage entre (1) une annotation in silico du sécrétome et du surfacéome(ensemble de protéines potentiellement présentes à la surface des cellules d’un tissu) et des interactions entre lesprotéines de plusieurs tissus ; et (2) des analyses intégratives statistiques, identifierait des biomarqueurs du rapportentre les masses de muscle et de TA1–3.Pour l’annotation, Talkmine2a été développé puis intégré à la suite logicielle ProteINSIDE4. En parallèle, une analyseintégrative multi-tissus a été réalisée via une multibloc sparse PLS5,6 (MB-sPLS) du package R mixOmics7poursélectionner les protéines les plus explicatives de la masse des TA et des muscles. Cette analyse intégrative a étéappliquée aux protéomes, caractérisés par la méthode SWATH-MS8,9, des TA, muscle, foie et plasma de taurillonsCharolais divergeant par le rapport entre la masse musculaire et adipeuse en réponse à des régimes différents.A partir des protéines identifiées dans ces tissus, Talkmine a généré plusieurs graphes d’interaction entre protéines,par exemple celui représentant les 78 interactions protéiques entre le sécrétome du muscle (61 protéines) et lesurfacéome du TA (58 protéines). Parmi les 70 protéines sélectionnées par la MB-sPLS, 19 sont associées à la massemusculaire et à celle du TA. Ces protéines sont mises en évidence dans les graphes issus de TalkMine. Parmi elles, laphosphatase 1A secrétée par le muscle et le TA et présente dans le plasma, interagirait avec une protéine kinaseAMP-dépendante présente à la surface des adipocytes et inhibitrice notamment de la synthèse des lipides. Lecouplage des analyses statistiques intégratives et de la prédiction bioinformatique du sécrétome et du surfacéome agénéré une méthode pour mieux comprendre le dialogue inter-organes in silico et orienter les investigations àréaliser in vivo ou in vitro pour l’étude du rôle de ces protéines dans la construction du rapport entre la massemusculaire et adipeuse ou sur les mécanismes à l’origine de l’hypertrophie des tissus.